CONTAMINANTES ORGÁNICOS E INORGÁNICOS DE LA PILA DEL HORNO DE CEMENTO ALIMENTADOS CON COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS

CONTAMINANTES ORGÁNICOS E INORGÁNICOS DE LA PILA DEL HORNO DE CEMENTO ALIMENTADOS CON COMBUSTIBLES ALTERNATIVOS

Departamento de Ingeniería Química de la Universidad de Alicante, Ap. 99 E-03080 Alicante, España

RESUMEN

En este trabajo, un análisis de las emisiones de diversos contaminantes al sustituir parcialmente el tipo de combustible utilizado en un horno de cemento se realiza. Los desechos utilizados para alimentar el horno se neumáticos y dos tipos de lodos de depuradora. El creciente flujo de masa de lodo es entre 700 kg H-1 y 5500 kg h-11, para un total de producción de clinker de 150 t h-1, mientras que los neumáticos eran alimentados en el rango de caudales de 500 a 1500 kg H-1. Las dioxinas y furanos, los hidrocarburos aromáticos policíclicos (HAP) y otros hidrocarburos, metales pesados, HCl y HF, CO, CO2, NOx y otros parámetros de la pila fueron analizados, según los métodos estándar de muestreo y determinación, a través de más de 1 año en seis series: uno en blanco (sin lodo) y cinco más con el aumento de la cantidad de lodo y/o neumáticos. Las emisiones de HAP y dioxinas parecen aumentar con la cantidad de neumáticos que alimenta al horno, probablemente debido a la Fed punto usado para este tipo de residuos.

INTRODUCCIÓN

El cemento es un importante agente de enlace de la industria de la construcción y que se produce en todo el mundo en grandes cantidades. En 2000, aproximadamente 323 millones de toneladas fueron transformados en Europa (Bundesverband der Deuschen Zemenindustrie [1]).

Un paso central de proceso durante la fabricación de cemento es la producción de clinker producto intermedio. Para esta producción, materias primas inorgánicas están calcinados a temperaturas en el intervalo de 1000-1500 ◦C. A fin de reducir los costos de este proceso de uso intensivo de energía, que tiene una alta participación en los costes de fabricación de cemento, regular combustibles como carbón, coque de petróleo, el petróleo y el gas son cada vez más sustituidos por distintos tipos de residuos.

La co-incineración de desechos para sustituir los combustibles ordinarios empezó hace más de 20 años con el uso de residuos de aceite y neumáticos usados.

En los últimos 10 años, el uso de combustibles alternativos en el cemento aumenta continuamente. La proporción de combustibles secundarios en el uso total de combustibles en las fábricas de cemento se espera que aumente aún más.

Las sustancias químicas emitidas desde una fuente en el medio ambiente podrían ser transmitidas directamente a los seres humanos a través de la inhalación de aire. Sin embargo, estos productos químicos también podrían cruzar las fronteras de los medios ambientales, transfiriendo a los suelos, la vegetación, el agua, la biota, etc.

Por lo tanto, la salud humana puede ser también afectada indirectamente a través de diferentes vías tales como agua potable o de aguas subterráneas, absorción cutánea de los productos químicos presentes en el agua, la ingesta de alimentos contaminados y orales de la piel y la absorción de las sustancias químicas de los suelos. Por lo tanto, para estimar los riesgos de salud precisa, las concentraciones químicas en cada uno de estos medios de información ambiental debe ser determinado [2].

El uso de residuos sólidos como combustible o como materia prima suplementaria sustituye en hornos de cemento es una de las mejores tecnologías para la destrucción completa y segura de estos residuos, debido al hecho de que hay un beneficio simultáneo de la destrucción de los desechos y la obtención de energía. No obstante, algunos desechos, como los que contienen una cantidad importante de Hg, deben ser cuidadosamente tratados en el horno. Al mismo tiempo, sustituyendo los combustibles fósiles primarios tiene ventajas ambientales y económicas. Las principales ventajas en el uso de los desechos sólidos en los hornos de cemento incluyen la recuperación de energía, la conservación de combustibles no renovables, reducción de los costes de producción de cemento y el uso de instalaciones ya existentes.

Tipos de residuos actualmente utilizados por la industria cementera como combustible complementario incluyen diluyentes de pintura, disolventes, desengrasantes disolventes de las industrias de impresión y la tinta, subproductos químicos de fabricación de productos farmacéuticos y químicos, aceites usados, neumáticos de desecho, desechos sólidos municipales, lodos de depuradora y residuos de maderas. La alimentación las tarifas varían de un país a otro. Por ejemplo, mientras que en España el límite es del 15% de la energía térmica necesaria en el horno, no hay límite en Suiza. Aunque en realidad son quemados, la descomposición térmica de tales desechos no ha sido en algunos casos estudiados desde un punto de vista científico hasta ahora.

Neumáticos en la industria del cemento puede ser utilizado como una pieza entera o raspada en trozos, dependiendo de los requisitos de la instalación. Ensayos industriales indican que los costes de la utilización de aproximadamente un 20% de los neumáticos triturados como combustible substituto son similares a aquellos que usan sólo el coque de petróleo.

En un proceso de incineración, algunos productos químicos son emitidos como consecuencia del proceso de combustión, y estos productos químicos podría ser transmitida directamente a los seres humanos a través de la inhalación de aire.

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